帮你揭开太阳神秘的面纱
太阳内部结构可以分三层:太阳中心为热核反应区;核心之外是辐射层;
辐射区之外为对流层;对流层之外是太阳大气层,太阳大气层从里向外分为
光球、色球和日冕.
(1)热核反应的中心区
太阳中心是热核反应区.它的范围约占整个太阳半径的1/4,约为整个
太阳体积的1/64.然而它所包含的太阳质量加足足占整个太阳质量的一半
以上.这表明太阳中心区的物质密度大得惊人,每立方厘米可达160克.水
的密度为每立方厘米1.4克.太阳在自身强大重力吸引下.太阳中心区处于
高密度、高温和高压状态.核物理学理论指出,在这种条件下是物质的热核
反应.太阳能量的99%都是从这里产生.关于太阳能的产生方式,我们在下
面还有专门介绍.因此,人阳中心区是太阳的热核反应区,是太阳巨大能量
的发祥地、是太阳充满活力的心脏.
(2)辐射层
太阳中心产生的能量要不停地向外传输出去,这样它才能维持自身结构
的平衡.太阳中心产生的能量是如何传播到外层空间去的呢?我们知道,热
的传播方式有传导、对流和辐射三种方式.生活中使用的保温瓶的制造原理
是断绝这三种热的传播,保持瓶内外的热量不能交换传递.太阳中心产生的
能量要不断地传递出去,主要是靠辐射形式.太阳中心区之外就是辐射层.
辐射层的温度、密度和压力都是从内向外递减.辐射层的范围是从热核中心
区顶部的0.25个太阳半径向外到0.86个太阳半径处.从体积上说,辐射层
占整个太阳体积绝大部分.从太阳内部传出能量,主要是通过辐射形式,但
是这不是唯一的途径,还有对流的过程.对流现象主要发生在辐射层之外,
即从0.86个太阳半径向外处,到达太阳大气的底部,这一区间叫对流层.这
一层气体性质变化很大,温度、密度和压力都比辐射层减少,变化很不稳定,
形成明显的上下对流运动.这是太阳内部结构的最外层,起着输通内部、主
导外部的重要作用.
说到这里,我们谈的太阳内部结构是理论上的推导.但是这个模式是否
科学?是否可靠?这个模式是科学的,不是随意臆造的.是以现代核物理学
理论作为基础,是经得起检验的.理论的认识虽然抽象,但它的认识比直观
感觉更深刻.当然,理论认识又必须由实际观测来检验.天文学从某种意义
上说,它的试验手段就是观测.
(3)光球
我们看到耀眼的太阳就是太阳大气层中的光球发出的强烈的可见光.光
球层位于对流层之外,属于太阳大气层中的最低层或最里层.若把整个太阳
大气层比作一座楼房,那么光球层就是第一层楼.光球发出的光子向外传播
的阻力很小,所以可见光很强,因此而得名光球.我们说太阳表面平均温度
是6000℃,指的就是这一层.太阳光球层是太阳上温度最低的一层,从光球
层向里,温度逐渐增加;到太阳中心达1500万度.从光球向外,大气层的温
度又逐渐升高到百万度.这一层的厚度约500公里.这与约70万公里的太阳
半径相比,好似人的皮肤和肌肉之比.但是,不可小看太阳这层“皮肤”,
我们接收到的太阳能量基本上是从光球发出的;我们进行一系列的白光观
测,是观测光球层的活动,得到的太阳光谱,也是光球层的光谱.